KR20170042204A - Method of forming semiconductor devices including conductive contacts on source/drains - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 개념들은 일반적으로 전자 기기들의 분야와 관련되고, 더욱 구체적으로, 반도체 소자들에 관한 것이다.The concepts of the present invention generally relate to the field of electronic devices, and more particularly to semiconductor devices.
기생 저항 및 커패시턴스는 반도체 소자들의 성능을 저하시킬 수 있다. 스케일의 축소에 따라, 기생 저항 및 커패시턴스는 증가될 수 있고, 반도체 소자들의 높은 성능을 위해 기생 저항 및 커패시턴스를 감소하는 것이 필요할 수 있다.Parasitic resistance and capacitance can degrade the performance of semiconductor devices. As the scale is reduced, the parasitic resistance and capacitance can be increased and it may be necessary to reduce the parasitic resistance and capacitance for the high performance of the semiconductor devices.
본 발명은 낮은 기생 저항 및 낮은 기생 커패시턴스를 갖는 반도체 소자들을 형성하는 방법들을 제공한다.The present invention provides methods for forming semiconductor devices with low parasitic resistance and low parasitic capacitance.
반도체 소자를 형성하는 방법은, 기판 상에 복수의 핀 형상의 채널들을 형성하는 것, 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 게이트 구조체를 형성하는 것, 그리고 상기 게이트 구조체의 일측과 인접하는 소스/드레인을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 소스/드레인은 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지를 수 있고, 상기 복수의 핀 형상의 채널들과 전기적으로 연결될 수 있다. 방법은 또한, 상기 소스/드레인의 상부 표면 상에 금속 층을 형성하는 것 및 상기 소스/드레인에 대향되는 상기 금속 층 상에 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 전도성 콘택은 상기 금속 층의 길이 방향을 따라 제 1 길이를 갖고, 상기 제 1 길이는 상기 금속 층의 길이 방향에 따른 상기 금속 층의 제 2 길이보다 적을 수 있다.A method of forming a semiconductor device includes forming a plurality of fin-shaped channels on a substrate, forming a gate structure across the plurality of pin-shaped channels, and forming a source / To form a drain. The source / drain may traverse the plurality of pin-shaped channels and may be electrically connected to the plurality of pin-shaped channels. The method may also include forming a metal layer on the upper surface of the source / drain and forming a conductive contact on the metal layer opposite the source / drain. The conductive contact may have a first length along the length of the metal layer and the first length may be less than a second length of the metal layer along the length of the metal layer.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 금속 층을 형성하는 것은 상기 게이트 구조체 및 상기 소스/드레인 상에 절연 층을 형성하는 것, 상기 절연 층을 따라 연장되고 상기 소스/드레인의 적어도 일 부분을 노출하는 개구를 형성하는 것, 그리고 상기 소스/드레인 상에 상기 금속 층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.According to various embodiments, forming the metal layer includes forming an insulating layer on the gate structure and the source / drain, forming an opening extending along the insulating layer and exposing at least a portion of the source / And forming the metal layer on the source / drain.
다양한 실시예들에서, 상기 금속 층의 길이 방향에 따른 상기 금속 층의 제 2 길이는 상기 복수의 핀 형상의 채널들 중 인접하는 두 개의 채널들 사이의 거리보다 클 수 있다.In various embodiments, the second length of the metal layer along the length of the metal layer may be greater than the distance between two adjacent ones of the plurality of pin-shaped channels.
다양한 실시예들에서, 상기 절연 층은 제 1 절연 층을 포함할 수 있고, 상기 게이트 구조체를 형성하는 것은 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 더미 게이트 구조체를 형성하는 것, 상기 더미 게이트 구조체의 측부들 상에 제 2 절연 층을 형성하는 것, 상기 더미 게이트 구조체를 게이트 절연 층 및 게이트 전극으로 대체하는 것을 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극은 금속을 포함할 수 있다.In various embodiments, the insulating layer may comprise a first insulating layer, wherein forming the gate structure includes forming a dummy gate structure across the plurality of fin-shaped channels, Forming a second insulating layer on the sides, and replacing the dummy gate structure with a gate insulating layer and a gate electrode. The gate electrode may comprise a metal.
다양한 실시예들에서, 상기 절연 층은 제 1 절연 층을 포함할 수 있고, 상기 전도성 콘택을 형성하는 것은 상기 개구 내의 상기 금속 층 상에 제 2 절연 층을 형성하는 것, 상기 제 2 절연 층을 따라 연장되고 상기 금속 층을 노출하는 콘택 개구를 형성하는 것, 그리고 상기 콘택 개구 내에 상기 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함할 수 있다.In various embodiments, the insulating layer may comprise a first insulating layer, wherein forming the conductive contact includes forming a second insulating layer on the metal layer in the opening, Forming a contact opening extending along and exposing the metal layer, and forming the conductive contact in the contact opening.
다양한 실시예에 따르면, 상기 금속 층은 실리사이드 층 및/또는 적층된 층들을 포함할 수 있다. 적층된 층들은 유전체 층 및 금속 층을 포함하는 스택 또는 희토류 또는 알칼리 토금속 층, 금속 층 및 캡핑 층을 포함하는 스택을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the metal layer may comprise a silicide layer and / or a stacked layer. The stacked layers may include a stack comprising a dielectric layer and a metal layer, or a stack comprising a rare earth or alkaline earth metal layer, a metal layer and a capping layer.
다양한 실시예들에서, 상기 소스/드레인 및 금속 층을 형성하는 것은, 상기 복수의 핀 형상의 채널들 및 상기 게이트 구조체 상에 상기 절연 층을 형성하는 것, 상기 절연 층을 따라 연장되고 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 노출하는 개구를 형성하는 것, 상기 개구에 의해 노출된 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 시드 층으로 이용하는 에피택셜 성장 공정을 수행하여 상기 개구 내에 상기 소스/드레인을 형성하는 것 그리고 상기 소스/드레인 상에 금속 층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.In various embodiments, forming the source / drain and metal layer may include forming the insulating layer on the plurality of fin-shaped channels and the gate structure, extending along the insulating layer, Forming an opening exposing the fin-shaped channels, performing an epitaxial growth process using the plurality of fin-shaped channels exposed by the opening as a seed layer to form the source / drain in the opening, and And forming a metal layer on the source / drain.
반도체 소자를 형성하는 방법은 기판 상에 복수의 핀 형상의 채널들을 형성하는 것, 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 게이트 구조체를 형성하는 것, 상기 게이트 구조체의 일 측에 인접하는 소스/드레인을 형성할 수 있다. 소스/드레인은 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지를 수 있고, 복수의 핀 형상의 채널들과 전기적으로 연결될 수 있다. 방법은 또한, 상기 소스/드레인의 상부 표면 상에 금속 층을 형성하는 것 그리고 상기 소스/드레인과 대향되는 상기 금속 층 상에 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 전도성 콘택은 상기 복수의 핀 형상의 채널들 전부보다는 적게 수직적으로 중첩될 수 있다.A method of forming a semiconductor device includes forming a plurality of fin-shaped channels on a substrate, forming a gate structure across the plurality of fin-shaped channels, forming source / drain regions adjacent to one side of the gate structure Can be formed. The source / drain may traverse a plurality of pin-shaped channels and may be electrically connected to a plurality of pin-shaped channels. The method may also include forming a metal layer on the upper surface of the source / drain and forming a conductive contact on the metal layer opposite the source / drain. The conductive contacts may overlap less vertically than all of the plurality of pin shaped channels.
다양한 실시예들에서, 상기 금속 층은 상기 복수의 핀 형상의 채널들 중 제 1 개수와 수직적으로 중첩되고, 상기 제 1 개수는 상기 전도성 콘택과 수직적으로 중첩되는 상기 복수의 핀 형상의 채널들의 제 2 개수보다 클 수 있다.In various embodiments, the metal layer is vertically superimposed on a first number of the plurality of pin-shaped channels, the first number of the plurality of pin-shaped channels overlapping vertically with the conductive contact, Can be greater than two.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 금속 층은 상기 복수의 핀 형상의 채널들 전부와 수직적으로 중첩될 수 있다.According to various embodiments, the metal layer may vertically overlap with all of the plurality of pin shaped channels.
다양한 실시예들에서, 상기 금속 층 및 상기 전도성 콘택을 형성하는 것은 상기 게이트 구조체 및 상기 소스/드레인 상에 제 1 절연 층을 형성하는 것, 상기 제 1 절연 층을 통해 연장되고 상기 소스/드레인을 노출하는 개구를 형성하는 것, 상기 소스/드레인 상에 상기 금속 층을 형성하는 것, 상기 개구 내의 상기 금속 층 상에 제 2 절연 층을 형성하는 것, 상기 제 2 절연 층을 통해 연장되고 상기 금속 층을 노출하는 콘택 개구를 형성하는 것, 그리고 상기 콘택 개구 내에 상기 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함할 수 있다.In various embodiments, forming the metal layer and the conductive contact includes forming a first insulating layer on the gate structure and the source / drain, extending through the first insulating layer and forming the source / Forming an opening to expose, forming the metal layer on the source / drain, forming a second insulating layer on the metal layer in the opening, extending through the second insulating layer, Forming a contact opening exposing the layer, and forming the conductive contact in the contact opening.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 게이트 구조체를 형성하는 것은 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 더미 게이트 구조체를 형성하는 것, 상기 더미 게이트 구조체의 측부들 상에 제 3 절연 층을 형성하는 것 그리고 상기 더미 게이트 구조체를 게이트 절연 층 및 게이트 전극으로 대체하는 것을 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극은 금속을 포함할 수 있다.According to various embodiments, forming the gate structure includes forming a dummy gate structure across the plurality of fin-shaped channels, forming a third insulating layer on the sides of the dummy gate structure, And replacing the dummy gate structure with a gate insulating layer and a gate electrode. The gate electrode may comprise a metal.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 금속 층은 실리사이드 층 및/또는 적층된 층들을 포함할 수 있다. 상기 적층된 층들은, 유전체 층 및 금속 층을 포함하는 스택 또는 희토류 또는 알칼리 토금속 층, 금속 층, 그리고 캡핑 층을 포함하는 스택을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the metal layer may comprise a silicide layer and / or a stacked layer. The stacked layers may include a stack comprising a dielectric layer and a metal layer, or a stack comprising a rare earth or alkaline earth metal layer, a metal layer, and a capping layer.
반도체 소자를 형성하는 방법은 기판 상에 복수의 핀 형상의 채널들을 형성하는 것, 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 게이트 구조체를 형성하는 것, 상기 게이트 구조체의 일 측에 인접하는 소스/드레인을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 소스/드레인은 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르고 상기 복수의 핀 형상의 채널들에 전기적으로 연결될 수 있다. 방법을 또한, 상기 소스/드레인의 상부 표면 상에 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 전도성 콘택은 상기 소스/드레인의 길이 방향을 따라 제 1 길이를 갖고, 상기 제 1 길이는 상기 소스/드레인의 길이 방향에 따른 상기 소스/드레인의 제 2 길이보다 짧을 수 있다.A method of forming a semiconductor device includes forming a plurality of fin-shaped channels on a substrate, forming a gate structure across the plurality of fin-shaped channels, forming source / drain regions adjacent to one side of the gate structure Lt; / RTI > The source / drain may be electrically connected to the plurality of pin-shaped channels across the plurality of pin-shaped channels. The method may also include forming a conductive contact on the upper surface of the source / drain. The conductive contact may have a first length along the length of the source / drain, and the first length may be shorter than the second length of the source / drain along the length of the source / drain.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 전도성 콘택은 상기 복수의 핀 형상의 채널들의 오직 일 부분과 수직적으로 중첩할 수 있다.According to various embodiments, the conductive contact may vertically overlap only a portion of the plurality of pin-shaped channels.
다양한 실시예들에서, 방법은 상기 소스/드레인 및 상기 전도성 콘택 사이에 금속 층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 금속 층은 상기 소스/드레인의 길이 방향을 따라 제 3 길이를 갖고, 상기 제 3 길이는 상기 전도성 콘택의 상기 제 1 길이보다 클 수 있다.In various embodiments, the method may further comprise forming a metal layer between the source / drain and the conductive contact. The metal layer may have a third length along the length of the source / drain, and the third length may be greater than the first length of the conductive contact.
다양한 실시예들에 따르면, 방법은 상기 소스/드레인 및 상기 전도성 콘택 사이에 금속 층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 금속 층 및 상기 전도성 콘택을 형성하는 것은 상기 게이트 구조체 및 상기 소스/드레인 상에 제 1 절연 층을 형성하는 것, 상기 제 1 절연 층을 따라 연장되고 상기 소스/드레인을 노출하는 개구를 형성하는 것, 상기 소스/드레인 상에 상기 금속 층을 형성하는 것, 상기 개구 내의 상기 금속 층 상에 제 2 절연 층을 형성하는 것, 상기 제 2 절연 층을 따라 연장되고 상기 금속 층을 노출하는 콘택 개구를 형성하는 것; 그리고 상기 콘택 개구 내에 상기 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 전도성 콘택은 상기 금속 층과 접촉할 수 있다.According to various embodiments, the method may further comprise forming a metal layer between the source / drain and the conductive contact. Forming the metal layer and the conductive contact includes forming a first insulating layer on the gate structure and the source / drain, forming an opening extending along the first insulating layer and exposing the source / drain Forming a metal layer on the source / drain; forming a second insulating layer on the metal layer in the opening; forming a contact opening extending along the second insulating layer and exposing the metal layer; Lt; / RTI > And forming the conductive contact within the contact opening. The conductive contact may be in contact with the metal layer.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 게이트 구조체를 형성하는 것은 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 더미 게이트 구조체를 형성하는 것, 상기 더미 게이트 구조체의 측부들 상에 제 3 절연 층을 형성하는 것 그리고 상기 더미 게이트 구조체를 상기 게이트 절연 층 및 게이트 전극으로 대체하는 것을 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극은 금속을 포함할 수 있다.According to various embodiments, forming the gate structure includes forming a dummy gate structure across the plurality of fin-shaped channels, forming a third insulating layer on the sides of the dummy gate structure, And replacing the dummy gate structure with the gate insulating layer and the gate electrode. The gate electrode may comprise a metal.
다양한 실시예들에서, 상기 금속 층은 실리사이드 층 및/또는 적층된 층들을 포함할 수 있다. 상기 적층된 층들은 유전체 층 및 금속 층의 스택 또는 희토류 또는 알칼리 토금속 층, 금속 층, 그리고 캡핑 층을 포함하는 스택을 포함할 수 있다.In various embodiments, the metal layer may comprise a silicide layer and / or a stacked layer. The stacked layers may include a stack of dielectric layers and metal layers or a stack comprising a rare earth or alkaline earth metal layer, a metal layer, and a capping layer.
본 발명의 개념에 따르면, 본 발명은 낮은 기생 저항 및 낮은 기생 커패시턴스를 갖는 반도체 소자들을 형성할 수 있고, 금속 층의 열화가 감소될 수 있다.According to the concept of the present invention, the present invention can form semiconductor devices with low parasitic resistance and low parasitic capacitance, and deterioration of the metal layer can be reduced.
도 1은 본 발명의 개념들에 의한 일부 실시예들에 따른 반도체 소자를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따라, 반도체 소자를 형성하는 과정들을 보여주는 플로우 차트이다.
도 3은 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따라, 반도체 소자를 형성하는 과정들을 보여주는 플로우 차트이다.
도 4 내지 8은 사시도들이고, 도 9 및 10은 단면도들로서, 본 발명의 개념들에 의한 일부 실시예들에 따라 반도체 소자를 형성하는 과정들에 제공된 중간 구조체들을 보여준다.
도 11은 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자를 형성하는 과정들을 보여주는 플로우 차트이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자를 형성하는 과정들에 제공된 중간 구조체들을 보여주는 사시도들이다.
도 14 내지 도 17은 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자들의 사시도들이다.
도 18 및 도 19는 본 발명의 개념들에 의한 일부 실시예들에 따른 반도체 소자를 포함하는 전자 시스템들의 예들을 보여주는 블록도들이다.1 is a perspective view showing a semiconductor device according to some embodiments of the inventive concepts.
Figure 2 is a flow chart illustrating the process of forming a semiconductor device, in accordance with some embodiments of the concepts of the present invention.
3 is a flow chart illustrating the steps of forming a semiconductor device, in accordance with some embodiments of the concepts of the present invention.
FIGS. 4-8 are perspective views, and FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views showing intermediate structures provided in the process of forming a semiconductor device according to some embodiments of the concepts of the present invention.
11 is a flow chart illustrating the steps of forming a semiconductor device according to some embodiments of the inventive concepts.
12 and 13 are perspective views showing intermediate structures provided in the process of forming a semiconductor device according to some embodiments of the concepts of the present invention.
14-17 are perspective views of semiconductor devices according to some embodiments of the concepts of the present invention.
Figures 18 and 19 are block diagrams illustrating examples of electronic systems including semiconductor devices according to some embodiments of the inventive concepts.
본 발명의 개념들의 실시예들에 의해, 낮은 기생 저항 및 낮은 기생 커패시턴스를 갖는 반도체 소자들을 형성하는 방법들이 제공된다. 방법들은, 소스/드레인 상에 금속 층을 형성하여 기생 저항을 줄이는 것 및 단지 금속 층의 일부분과 수직적으로 중첩하는 콘택을 형성하여 기생 캐패시턴스를 줄이는 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 개념들에 의한 실시예들에 따라서, 금속 층은 고온 공정(예를 들어, 게이트 대체 공정)이 완료된 후에 형성될 수 있으므로, 금속 층의 열화가 감소될 수 있다. Embodiments of the inventive concepts provide methods of forming semiconductor devices with low parasitic resistance and low parasitic capacitance. The methods can include reducing the parasitic resistance by forming a metal layer on the source / drain, and reducing the parasitic capacitance by forming a contact that vertically overlaps only a portion of the metal layer. According to embodiments by the concepts of the present invention, the metal layer can be formed after a high temperature process (e.g., gate replacement process) is completed, so that deterioration of the metal layer can be reduced.
이하, 본 발명의 개념들의 실시예들에 따른 방법들 및 소자들을, 첨부되는 도면들을 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다. 도면들은 이러한 방법들 및 반도체 소자들의 예시적인 실시예들 및 중간 구조체들을 도시한다.Hereinafter, methods and elements according to embodiments of the concepts of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings. The figures illustrate these methods and exemplary embodiments of semiconductor devices and intermediate structures.
도 1은 본 발명의 개념들에 의한 일부 실시예들에 따른 반도체 소자를 보여주는 사시도이다. 도 1을 참조하면, 반도체 소자(10)는 기판(100) 상의 분리 막(110) 및 핀 구조체들(120)을 포함할 수 있다. 핀 구조체들(120)은 제 1 방향을 따라 연장될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 핀 구조체들(120)은 분리 막(110) 내에 묻힐 수 있다. 일부 실시예들에서, 핀 구조체들(120)은 분리 막(110) 위로 돌출될 수 있다. 도 1에는 4개의 핀 구조체들(120)이 도시되었으나, 반도체 소자(10)는 4개 이상의 핀 구조체들(120)을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 1 is a perspective view showing a semiconductor device according to some embodiments of the inventive concepts. Referring to FIG. 1, a
기판(100)은 일 예로, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 실리콘 게르마늄(SiGe), 갈륨 인(GaP), 갈륨 비소(GaAs), 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘 게르마늄 카바이드(SiGeC) 및/또는 인화 인듐(InP)을 포함할 수 있다. 기판(100)은, 일 예로, 벌크 실리콘 기판 또는 실리콘-온-인슐레이터(SOI) 기판일 수 있다. 분리 막(110)은 예를 들어, 실리콘 산화물과 같은 절연 물질을 포함할 수 있다. 핀 구조체들(120)은 예를 들어, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 실리콘 게르마늄(SiGe), 갈륨 인(GaP), 갈륨 비소(GaAs), 실리콘 카바이드(SiC), 실리콘 게르마늄 카바이드(SiGeC) 및/또는 인화 인듐(InP)을 포함할 수 있다. 핀 구조체들(120)은 기판(100)과 동일한 물질들을 포함할 필요는 없다.The
반도체 소자(10)는 또한, 핀 구조체들(120) 상의 게이트 구조체(148)를 포함할 수 있다. 게이트 구조체(148)는 제 1 방향과 다른 제 2 방향을 따라 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 1 방향은 제 2 방향에 수직할 수 있고, 제 1 방향 및 제 2 방향 각각은 기판(100)의 하부 표면에 의해 정의된 평면에 평행할 수 있다. 게이트 구조체(148) 아래의 핀 구조체들(120)은 비-평면(non-planar) 채널들(예를 들어, 핀 형상의 채널들)을 제공할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 게이트 구조체(148)는 예를 들어, 금속 게이트 대체 공정을 이용하여 형성된, 게이트 라스트 구조를 가질 수 있다. 게이트 스페이서들(134)은 게이트 구조체(148)의 측부들 상에 배치될 수 있다.The
게이트 구조체(148)는 게이트 절연 층(140) 및 게이트 전극(146)을 포함할 수 있다. 게이트 전극(146)은 제 1 및 제 2 게이트 전극들(142,144)을 포함하는 두 층들의 스택(stack)을 포함할 수 있다. 제 1 게이트 전극(142)은 게이트 절연 필름(140) 상에 컨포말하게 형성될 수 있고, 제 2 게이트 전극(144)은 제 1 게이트 전극(142)에 의해 형성된 갭을 채울 수 있다. 제 1 게이트 전극(142)은 질화티타늄(TiN), 질화탄탈륨(TaN), 탄화티타늄(TiC), 그리고 탄화탄탈륨(TaC) 중 하나를 포함할 수 있다. 제 2 게이트 전극(144)은 텅스텐(W) 또는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 게이트 전극(146)은 두 개 이상의 층들을 포함할 수 있다. The
소스/드레인(130)은 게이트 구조체(148)의 측부에 인접하게 형성될 수 있다. 소스/드레인(130)은 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 개별적인 소스/드레인 영역들이 핀 구조체들(120) 상에 형성되고 핀 구조체들(120)을 넘어 확장되어 서로 접촉하는 통합된 구조체(merged structure)를 가질 수 있다. 소스/드레인(130)은 핀 구조체들(120)을 가로지를 수 있고, 핀 구조체들(120)의 상부 표면들과 접촉할 수 있다. 소스/드레인(130)은 핀 구조체들(120)의 전부(예를 들어, 4개의 핀 구조체들)와 수직적으로 중첩될 수 있다. 여기에 기술된 표현 "일 요소 B와 수직적으로 중첩하는 일 요소 A"(또는 비슷한 표현들)은, 요소들 A 및 B와 교차하는 적어도 하나의 수직 라인이 기판(100)의 하부 표면에 대해 수직한 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.The source /
소스/드레인(130)의 개별적인 소스/드레인 영역들은 일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 다이아몬드 형상의 단면을 가질 수 있다. 따라서, 이하 기술되는 바와 같이, 소스/드레인(130) 및 금속 층(132) 사이에 접촉 영역이 증가될 수 있다. 소스/드레인(130)의 부분들의 단면은 다양한 형상들을 갖는 것으로 이해될 수 있다.The individual source / drain regions of the source /
일부 실시예들에서, 소스/드레인(130)은 핀 구조체들(120) 내 포함된 금속의 고유 저항(resisvivity)보다 낮은 고유 저항을 갖는 금속을 포함할 수 있어, 소스/드레인의 기생 저항을 줄일 수 있다. 감소된 소스/드레인의 기생 저항은 반도체 소자(10)에 전달되는 전류를 증가시킬 수 있다. 소스/드레인(130)은 일 예로, 도핑된 실리콘(doped Si), 실리콘 게르마늄(SiGe), 또는 실리콘 카바이드(SiC)를 포함할 수 있다.In some embodiments, the source /
일부 실시예들에서, 소스/드레인(130)은 반도체 소자(10)의 채널 이동도를 증가시키는 스트레서 물질(stressor material)을 포함할 수 있고, 이에 따라, 반도체 소자(10)에 전달되는 전류가 증가할 수 있다. 채널에 적절한 스트레스가 인가되면(일 예로, 다른 격자 상수를 갖는 물질들을 포함하는 것과 같은), 캐리어들의 이동도를 증가시키고 반도체 소자(10)에 전달되는 전류의 양을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, P형 트랜지스터의 기판(100)보다 큰 격자 상수를 갖는 스트레서 물질(예를 들어, 기판(100)이 실리콘인 경우, 실리콘 게르마늄)은 P형 트랜지스터의 채널에 압축 응력을 가할 수 있으므로, 전류가 증가될 수 있다. N형 트랜지스터의 기판(100)의 격자 상수보다 작은 격자 상수를 갖는 스트레서 물질(예를 들어, 기판(100)이 실리콘인 경우, 실리콘 카바이드)은, N형 트랜지스터의 채널로 인장 응력을 가할 수 있으므로, 전류가 증가될 수 있다. In some embodiments, the source /
반도체 소자(10)는 소스/드레인(130) 상의 금속 층(132)을 포함할 수 있다. 금속 층(132)은 소스/드레인(130)의 상부 표면과 접촉할 수 있다. 금속 층은 제 2 방향으로 연장될 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, 핀 구조체들(120)의 전부(예를 들어, 4개의 핀 구조체들)와 수직적으로 중첩될 수 있다. 일부 실시예들에서, 금속 층(132)은 제 2 방향을 따른 길이를 가질 수 있고, 그 길이는 제 2 방향을 따른 소스/드레인(130)의 길이와 비슷하거나 실질적으로 동일할 수 있다. 일부 실시예에서, 금속 층(132)의 제 2 방향을 따른 길이는 소스/드레인(130)의 제 2 방향을 따른 길이보다 짧을 수 있다.The
금속 층(132)의 두께는 기생 캐패시턴스 및 기생 저항을 고려하여 결정될 수 있다. 금속 층(132)의 두께가 증가됨에 따라, 소스/드레인(130) 및 게이트 구조체(148) 사이의 기생 캐패시턴스가 증가되는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 금속 층(132)의 두께가 감소됨에 따라, 소스/드레인(130)의 시트 저항이 증가하는 것으로 이해될 수 있다. 일부 실시예들에서, 금속 층(132)은 실리사이드 층 또는 소스/드레인(130)에 포함된 물질과 금속의 반응에 의해 형성된 반응된 금속-반도체 화합물 층일 수 있다. 일 예로, 금속 층(132)은 니켈-실리콘-게르마늄(NiSi(Ge)), 티타늄-게르마늄-실리사이드(Ti-germano-silicide), 니켈-실리콘-카바이드(NiSi(C)), 티타늄-실리콘-카바이드 합금들(Ti-Si(C) alloys), 니켈-반도체 합금들(Ni-semiconductor alloys), 니켈-백금-반도체 합금들(Ni-Pt-semiconductor alloys), 코발트-반도체 합금들(Co-semiconductor alloys) 또는 탄탈륨 반도체 합금(Ta-semiconductor alloys)들을 포함할 수 있다. 실리사이드 층의 두께는 약 20 [nm]보다 얇을 수 있고, 시트 저항은 약 40 [ohm/sq]보다 작을 수 있다.The thickness of the
일부 실시예들에서, 금속 층(132)은 절연 층과 금속 층을 포함하는 층들의 스택스택(소스/드레인(130)의 상부 표면과 함께)으로서, 금속-절연막-반도체(MIS) 콘택을 형성할 수 있다. MIS 콘택의 절연 층은, 일 예로, 티타늄 옥사이드(TiOx) 또는 산화 아연(ZnO)을 포함할 수 있고, 약 1 [nm]의 두께를 가질 수 있다. MIS 콘택의 금속 층은, 예를 들어, 니켈(Ni), 티타늄(Ta), 탄탈륨(Ta), 질화 탄탈륨(TaN), 질화 티타늄(TiN), 탄화 티타늄(TiC), 텅스텐(W), 알루미늄 티타늄(TiAl), 루테늄(Ru), 알루미늄(Al), 란탄(La), 코발트(Co), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 몰리브덴(Mo) 또는 그 들의 합금들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 게이트 구조체(148)가 N형 트랜지스터의 게이트인 경우, 금속 층(132)은 계면 층, 저 저항 층(예를 들어, 티타늄 필름), 그리고 캡핑 층(예를 들어, 질화 티타늄 층)을 포함하는 스택층들의 스택을 포함할 수 있다. 계면 층은 얇은 희토류 또는 알칼리 토금속 층을 포함할 수 있다. 캡핑 층은 저 저항 층의 산화를 줄이거나 방지할 수 있다. In some embodiments, the
반도체 소자(10)는 금속 층(132) 상의 콘택(150)을 포함할 수 있다. 콘택(150)은 금속 층(132)과 접촉할 수 있다. 콘택(150)은 도 1에 도시된 바와 같이, 핀 구조체들(120) 중 어느 하나와 수직적으로 중첩되거나, 또는 소스/드레인(130) 아래의 핀 구조체들(120) 중 하나 이상이나 전부보다는 적게 수직적으로 중첩될 수 있다. 따라서, 콘택(150)은 제 2 방향을 따른 길이를 갖고, 그 길이는 제 2 방향을 따른 금속 층(132)의 길이보다 짧을 수 있다. 비록 도 1 에서는 콘택(150)이 제 2 방향에 따른 소스/드레인(130) 중 가장자리 부분의 소스/드레인(130) 상에 콘택(150)이 제공되는 것으로 도시하였으나, 콘택(150)은 소스/드레인(130)의 중간 부분에 배치될 수 있다. 콘택(150)은 일 예로, 반도체 물질 및/또는 금속을 포함할 수 있다. 금속은 니켈(Ni), 티타늄(Ta), 탄탈륨(Ta), 질화 탄탈륨(TaN), 질화 티타늄(TiN), 탄화 티타늄(TiC), 텅스텐(W), 알루미늄 티타늄(TiAl), 루테늄(Ru), 알루미늄(Al), 란탄(La), 코발트(Co), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 몰리브덴(Mo) 또는 그 들의 합금들을 포함할 수 있다. 절연 층(미도시)은 소스/드레인(130), 금속 층(132)의 상부 표면 상에 형성될 수 있고, 콘택(150)은 절연 층을 관통할 수 있다.The
비록 도 1은 소스/드레인(130), 금속 층(132), 그리고 콘택(150)이 게이트 구조체(148)의 일 측에 형성된 것을 도시하나, 소스/드레인(130), 금속 층(132), 그리고 콘택(150)은 게이트 구조체(148)의 양 측에 형성될 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 나아가, 도 1에는 도시되지 않았으나, 반도체 소자(10)는 또한 소스/드레인(130) 및 게이트 구조체(148) 상에 형성되어 콘택(150)을 둘러싸는 절연 층들(예를 들어, 도 10의 제 1, 제 2, 제 3 절연 층들(152, 154, 156))을 포함할 수 있다. 절연 층들은 콘택(150)의 최상부 표면을 노출할 수 있다. Although Figure 1 illustrates source /
도 2는 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따라, 반도체 소자를 형성하는 과정들을 보여주는 플로우 차트이다. 도 2를 참조하면, 과정들은 기판 상에 핀 형상의 채널들을 형성하는 것(블록 100) 및 소스/드레인을 형성하는 것(블록 200)을 포함할 수 있다. 과정들은 또한, 핀 형상의 채널들 상에 금속 게이트 구조체를 형성하는 것(블록 300) 및 소스/드레인 상에 금속 층을 형성하는 것(블록 400)을 더 포함할 수 있다. 과정들은 금속 층 상에 절연 층을 형성하는 것(블록 500) 및 절연 층 내에 콘택을 형성하는 것(블록 600)을 더 포함할 수 있다. Figure 2 is a flow chart illustrating the process of forming a semiconductor device, in accordance with some embodiments of the concepts of the present invention. Referring to FIG. 2, the processes may include forming pin-shaped channels on the substrate (block 100) and forming the source / drain (block 200). The processes may further include forming a metal gate structure on the fin shaped channels (block 300) and forming a metal layer on the source / drain (block 400). The processes may further include forming an insulating layer on the metal layer (block 500) and forming a contact in the insulating layer (block 600).
도 3은 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따라, 반도체 소자를 형성하는 과정들을 보여주는 플로우 차트이다. 도 4 내지 8은 사시도들이고, 도 9 및 10은 단면도들로서, 본 발명의 개념들에 의한 일부 실시예들에 따라 반도체 소자를 형성하는 과정들에 제공된 중간 구조체들을 보여준다.Figure 3 is a flow chart illustrating the process of forming a semiconductor device, in accordance with some embodiments of the inventive concepts. FIGS. 4-8 are perspective views, and FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views showing intermediate structures provided in the process of forming a semiconductor device according to some embodiments of the concepts of the present invention.
도 3 및 4를 참조하면, 예비 핀 구조체들(120P)이 기판(100) 상에 형성될 수 있다(블록 100). 예비 핀 구조체들(120P)은 서로 이격되어 제공될 수 있고, 그 각각은 라인 형상으로 제공될 수 있다. 기판(100) 상에 분리 막(110)이 형성될 수 있다. 더미 게이트 구조체(145)가 예비 핀 구조체들(120P) 및 분리 막(110) 상에 형성될 수 있다(블록 110). 더미 게이트 구조체(145) 아래의 예비 핀 구조체들(120P)의 일부분들은 핀 형상의 채널들을 제공할 수 있다. 더미 게이트 구조체(145)는 예비 핀 구조체들(120P)이 연장된 방향과 다른 방향으로 연장될 수 있다. 더미 게이트 구조체(145)는 더미 게이트 절연 층(141) 및 더미 게이트 전극(143)을 포함할 수 있다. 더미 게이트 절연 층(141)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있고, 더미 게이트 전극(143)은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 게이트 스페이서들(134)은 더미 게이트 구조체(145)의 측부들 각각에 형성될 수 있다. 게이트 스페이서들(134)은, 스페이서 층을 형성하고 그 후에 식각 공정을 수행함으로써 제공될 수 있다. 게이트 스페이서들(134)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 실리콘 산질화물 또는 실리콘 카바이드를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4,
도 3 및 도 5를 참조하면, 더미 게이트 구조체(145)에 의해 노출된 예비 핀 구조체들(120P)의 상부 부분들이 선택적으로 제거되어, 핀 구조체들(120)을 형성할 수 있다. 더미 게이트 구조체(145)에 의해 노출된 영역들은 소스/드레인 영역들로 이해될 수 있다. 예비 핀 구조체들(120P)의 상부 부분들은 어느 적절한 식각 공정에 의해 제거될 수 있다. 소스/드레인 영역들의 핀 구조체들(120)의 상부 표면들은 분리 막(110)의 상부 표면과 실질적으로 동일한 레벨일 수 있다. 일부 실시예들에서, 소스/드레인 영역들의 핀 구조체들(120)의 상부 표면들은 분리 막(110)의 상부 표면과 다른 레벨일 수 있다. 일 예로, 핀 구조체들(120)의 상부 표면들은 분리 막(110)의 상부 표면보다 낮을 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 5, the upper portions of the
소스/드레인(130)은 핀 구조체들(120) 상에 형성될 수 있다(블록 200). 소스/드레인(130)은 핀 구조체들(120)을 시드 층들로 하는 에피택셜 성장 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 에피택셜 성장 공정은 각각의 핀 구조체들(120)로부터 성장된 개별적인 소스/드레인 영역들이 서로 병합되어 에피택시 성장하여 하나의 구조체를 이룰 때까지 진행될 수 있다. 소스/드레인(130)은 예를 들어, 도핑된 실리콘(doped Si), 실리콘 게르마늄(SiGe), 또는 실리콘 카바이드(SiC)를 포함할 수 있다.A source /
도 6을 참조하면, 제 1 절연 층(152)이 도 5에 도시된 구조체 상에 형성될 수 있다(블록 210). 제 1 절연 층(152)은 절연 층을 증착 및 평탄화하여 형성될 수 있다. 제 1 절연 층(152)은 더미 게이트 전극(143)의 상부 표면을 노출할 수 있다.Referring to FIG. 6, a first insulating
도 3 및 도 7을 참조하면, 일 예로, 금속 게이트 대체 공정을 이용하여 더미 게이트 절연 층(141) 및 더미 게이트 전극(143)은 게이트 절연 층(140) 및 게이트 전극(146)으로 대체될 수 있고, 게이트 구조체(148)를 형성할 수 있다(블록 300). 더미 게이트 절연 층(141) 및 더미 게이트 전극(143)은 어느 적절한 식각 공정, 습식 및/또는 건식 식각 공정으로 제거될 수 있고, 게이트 스페이서들(134)의 대향되는 측 벽들에 의해 정의된 트렌치를 형성할 수 있다. 그 후, 게이트 절연 층(140) 및 게이트 전극(146)은 트렌치 내에 형성될 수 있다.3 and 7, in one example, using the metal gate replacement process, the dummy
게이트 절연 층(140)은 예를 들어, 이산화 규소와 같은 절연 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 게이트 절연 층(140)은 예를 들어, 하프늄 산화물(HfO2), 란타늄 산화물(La2O3), 지르코늄 산화물(ZrO2), 탄탈륨 산화물(Ta2O5)과 같은 실리콘 산화물 필름보다 높은 유전 상수를 갖는 고유전 물질을 포함할 수 있다. 게이트 절연 층(140)은 트렌치의 측벽들 및 하부 표면 상에 컨포말하게 형성될 수 있고, 일 예로, 원자층 증착 방식(ALD)을 이용하여 형성될 수 있다. 게이트 전극(146)은 제 1 및 제 2 게이트 전극들(142, 144)을 포함할 수 있다. 제 1 게이트 전극(142)은 게이트 절연 층(140) 상에 컨포말하게 형성될 수 있고, 제 2 게이트 전극(144)은 제 1 게이트 전극(142)에 의해 형성된 공간을 채울 수 있다. 제 1 게이트 전극(142)은 질화 티타늄(TiN), 질화 탄탈륨(TaN), 탄화 티타늄(TiC), 그리고 탄화 탄탈륨(TaC) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 제 2 전극(144)은 텅스텐(W) 또는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.The
도 3 및 도 8을 참조하면, 제 2 절연 층(154)이 제 1 절연 층(152) 및 게이트 구조체(148) 상에 형성될 수 있다(블록 310). 소스/드레인(130)이 노출될 때까지 제 1 및 제 2 절연 층들(152, 154)의 일부분들을 식각하여, 제 1 및 제 2 절연 층들(152, 154) 내에 개구(132T)가 형성될 수 있다(블록 320). 개구(132T)는 라인 형상으로 제공될 수 있고, 제 2 방향을 따른 개구(132T)의 길이는 제 2 방향을 따라 직접 인접하는 핀 구조체들(120) 사이의 거리보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서, 개구(132T)는 라인 형상으로 제공될 수 있고, 제 2 방향을 따른 개구(132T)의 길이는 제 2 방향을 따른 소스/드레인(130)의 길이와 비슷하거나 실질적으로 동일할 수 있다. 개구(132T)는 소스/드레인(130)의 상부 표면을 노출할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 8, a second insulating
도 3 및 도 9를 참조하면, 개구(132T)에 의해 노출되는 소스/드레인(130)의 상부 표면 상에 금속 층(132)이 형성될 수 있다(블록 400). 금속 층(132)은 실리사이드 층 또는 금속 층을 포함하는 적층된 층들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 금속 층(132)은 실리사이드 층일 수 있고, 자기 정렬 공정에 의해 형성될 수 있다. 자기 정렬 공정은 도 8에 도시된 구조체들 (소스/드레인(130)의 상부 표면을 포함하는) 상에 얇은 금속 층을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 그 후, 얇은 금속 층은 소스/드레인(130)과 열적으로 반응하여, 금속 반도체 화합물 필름을 형성할 수 있다. 반응하지 않는 금속 층의 일부분은 선택적으로 제거될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 9, a
본 발명의 개념의 일부 실시예들에 따르면, 금속 층(132)이 게이트 전극(146)이 형성된 후에 형성되므로, 금속 층(132) 내의 실리사이드 층의 열화가 감소될 수 있다. 금속 게이트 대체 공정은 고온 공정을 필요로 한다. 고온 공정은 실리사이드 층의 심각한 열화를 야기(예를 들면, 비연속적 층의 형성을 야기하는 응집(agglomeration))할 수 있고,, 높은 시트 저항을 초래할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 금속 게이트 대체 공정은 금속 층(132)을 형성하기 전에 이루어질 수 있고, 낮은 열적 안정성을 갖는 금속들을 이용하여 금속 층(132)을 형성할 수 있다.According to some embodiments of the inventive concept, deterioration of the silicide layer in the
일부 실시예들에서, 금속 층(132)은 방향성 증착 공정(directional deposition process)(예를 들어, PVD 공정)에 의해 형성된 금속 층을 포함할 수 있다. 이후, 개구(132T)의 하부에 금속 층이 남겨지도록, 개구(132T)의 측벽들 상의 금속 층(132)을 제거할 수 있다. 방향성 증착 공정을 이용하여, 개구(132T)의 하부에 증착된 금속 층은 개구(132T)의 측벽 상에 증착된 금속 층보다 두꺼울 수 있다. 따라서, 개구(132T) 측벽 상의 금속 층은 개구(132T) 하부의 금속 층의 일부분이 남아있는 동안 완전하게 제거될 수 있다.In some embodiments, the
도 3 및 도 10을 참조하면, 제 3 절연 층(156)이 개구(132T) 내에 형성될 수 있다(블록 500-1). 제 3 절연 층(156)은 개구(132T)를 채울 수 있다. 콘택(150)이 제 3 절연 층(156) 내에 형성될 수 있다(블록 600-1). 콘택(150)을 형성하는 것은, 제 3 절연 층(156) 내에 콘택 개구를 형성하는 것 및 콘택 개구 내에 전도성 물질들을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 콘택(150)은 제 3 절연 층(156)을 따라 연장될 수 있고, 금속 층(132)가 접촉할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 10, a third
도 11은 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자를 형성하는 과정들을 보여주는 플로우 차트이다. 도 12 및 도 13은 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자를 형성하는 과정들에 제공된 중간 구조체들을 보여주는 사시도들이다.11 is a flow chart illustrating the steps of forming a semiconductor device according to some embodiments of the inventive concepts. 12 and 13 are perspective views showing intermediate structures provided in the process of forming a semiconductor device according to some embodiments of the concepts of the present invention.
도 11 및 도 12를 참조하면, 예비 핀 구조체들(120P) 및 더미 게이트 구조체(145)가 도 4에 도시된 기판 상에 형성될 수 있다(블록 100 및 블록 110). 제 1 절연 층(152)은 도 4에 도시된 구조체 상에 형성될 수 있다(블록 210).11 and 12,
도 11 및 도 13을 참조하면, 더미 게이트 절연 층(141) 및 더미 게이트 전극(143)이 게이트 절연 층(140) 및 게이트 전극(146)으로 대체되어, 게이트 구조체를 형성할 수 있다(블록 300). 제 2 절연 층(154)이 제 1 절연 층(152) 및 게이트 구조체(148) 상에 형성될 수 있다(블록 310). 제 1 및 제 2 절연 층들(152, 154)의 일부분들을 식각하여, 제 1 및 제 2 절연 층들(152, 154) 내에 개구(132T)가 형성될 수 있다(블록 320). 개구(132T)는 예비 핀 구조체들(120P)의 상부 표면들을 노출할 수 있다. 개구(132T)는 라인 형상일 수 있다. 11 and 13, the dummy
개구(132T)에 의해 노출된 예비 핀 구조체들(120P)의 상부 부분들을 제거하여, 핀 구조체들(120)이 형성될 수 있다. 소스/드레인(130)은 핀 구조체들(120) 상에 형성될 수 있다(블록 200). 금속 층(132)은 소스/드레인(130)의 상부 표면 상에 형성될 수 있다(블록 400). 최종 구조체는 도 9의 구조체와 동일할 수 있다.By removing the upper portions of the
다시 도 10을 참조하면, 제 3 절연 층(156)이 개구(132T) 내에 형성될 수 있다(블록 500-1). 제 3 절연 층(156)은 개구(132T)를 채울 수 있다. 콘택(150)이 제 3 절연 층(156) 내에 형성될 수 있다(블록 600-1). 콘택(150)은 제 3 절연 층(156)을 통해 연장될 수 있고, 금속 층(132)과 접촉할 수 있다.Referring again to FIG. 10, a third
도 14 내지 도 17은 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자들의 사시도들이다.14-17 are perspective views of semiconductor devices according to some embodiments of the concepts of the present invention.
도 14를 참조하면, 반도체 소자(20)는 콘택(150-1)을 제외하고, 도 1의 반도체 소자(10)와 유사한 구조를 가질 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 콘택(150-1)은 소스/드레인(130) 아래의 두 개의 핀 구조체들(120)과 수직적으로 중첩될 수 있다.14, the
도 15를 참조하면, 반도체 소자(30)는 두 개의 핀 구조체들(120)의 부분들 및 두 개의 핀 구조체들(120) 사이의 분리 막(110)의 일 부분과 수직적으로 중첩하는 콘택(150-2)을 포함할 수 있다.15, a
도 16에 도시된 바와 같이, 반도체 소자(40)는 2 개의 콘택들(150,150-3)을 포함할 수 있다. 2 개의 콘택들(150,150-3)은, 다른 형상들(예를 들어, 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 다른 폭들을 갖는 형상들)을 가질 수 있다. As shown in FIG. 16, the
일부 실시예들에서, 반도체 소자(50)는 하나 이상의 핀 구조체들(120)과 수직적으로 중첩되고, 도 17에 도시된 바와 같이 제 1 방향을 따른 금속 층(132)의 폭보다 제 1 방향을 따라 적은 폭을 갖는 콘택(150-4)를 포함할 수 있다.In some embodiments, the
도 14 내지 도 17에 도시되지 않았지만, 반도체 소자들(20,30,40,50)은 또한, 소스/드레인(130) 및 게이트 구조체(148) 상에 형성되고 콘택들(150-1,150-2,150-3,150-4)을 둘러싸는 절연 층들(예를 들어, 도 10의 제 1, 제 2, 제 3 절연 층들(152,154,156))을 포함할 수 있다. 절연 층들은 콘택들(150-1,150-2,150-3,150-4)의 최상부 표면들을 노출할 수 있다. Although not shown in Figures 14-17, the
도 18은 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자를 포함하는 전자 시스템의 일 예를 보여주는 블록도이다. 도 18을 참조하면, 전자 시스템(1100)은 컨트롤러(1110), 입출력 회로(1120), 메모리 소자(1130), 인터페이스 회로(1140), 그리고 데이터 버스(1150)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1110), 입출력 회로(1120), 메모리 소자(1130), 그리고 인터페이스 회로(1140)는 데이터 버스(1150)를 통해 서로 통신할 수 있다. 데이터 버스(1150)는 전기적 신호들이 전송되는 통로에 상응될 수 있다. 컨트롤러(1110), 입출력 회로(1120), 메모리 소자(1130), 및/또는 인터페이스 회로(1140)는 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자를 포함할 수 있다.18 is a block diagram illustrating an example of an electronic system including a semiconductor device according to some embodiments of the concepts of the present invention. 18, the
컨트롤러(1110)는 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서, 마이크로콘트롤러 또는 또 다른 로직 소자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 로직 소자는 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서, 마이크로콘트롤러 중 어느 하나와 유사한 기능을 가질 수 있다. 입출력 회로(1120)는 키패드, 키보드, 및/또는 디스플레이 유닛을 포함할 수 있다. 메모리 소자(1130)는 데이터 및/또는 명령들을 저장할 수 있다. 인터페이스 회로(1140)는 커뮤니케이션 네트워크로 전기적 데이터를 전송할 수 있고, 커뮤니케이션 네트워크로부터 전기적 데이터를 전송받을 수 있다. 인터페이스 회로(1140)는 무선 또는 케이블을 통해 작동할 수 있다. 일 예로, 인터페이스 회로(1140)는 무선 통신을 위한 안테나 또는 케이블 통신을 위한 트랜스시버를 포함할 수 있다. 전자 시스템(1100)은 컨트롤러(1110)의 작동을 향상시키는 캐시 메모리로 기능하는 패스트 디램 소자 및/또는 패스트 에스램 소자를 더 포함할 수 있다.The
전자 시스템(1100)은 개인용 정보 단말기(PDA), 이동용 컴퓨터, 웹 태블릿, 무선 폰, 모바일 폰, 디지털 뮤직 플레이어, 메모리 카드 또는 다른 전자 제품들에 제공될 수 있다. 다른 전자 제품들은 무선으로 정보를 수신하고 전송할 수 있다.The
도 19는 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자를 포함하는 전자 시스템의 일 예를 보여주는 블록도이다. 도 19를 참조하면, 전자 시스템(1200)은 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 시스템(1200)은 모바일 디바이스 또는 컴퓨터를 포함할 수 있다. 일 예로, 전자 시스템(1200)은 메모리 시스템(1210), 프로세서(1220), 랜덤 억세스 메모리(RAM) 소자(1230), 그리고 사용자 인터페이스 유닛(1240)을 포함하고, 데이터 버스(1250)를 통해 서로 통신할 수 있다. 프로세서(1220)는 프로그램을 실행하고 전자 시스템(1200)을 제어할 수 있다. 램 소자(1230)는 오퍼레이셔널 메모리로 사용될 수 있다. 일 예로, 프로세서(1220) 및 램 소자(1230)는 각각, 본 발명의 개념들의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자들을 포함할 수 있다. 이와는 달리, 프로세서(1220) 및 램 소자(1230)는 하나의 패키지에 포함될 수 있다. 사용자 인터페이스 유닛(1240)은 전자 시스템(1200)으로 데이터 입력 및 전자 시스템(1200)으로부터의 데이터 출력에 사용될 수 있다. 메모리 시스템(1210)은 프로세서(1220)의 작동을 위한 코드 또는 프로세서(1220)에 의해 생성된 데이터 또는 외부 시스템으로부터 출력된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리 시스템(1210)은 컨트롤러 및 메모리 소자를 포함할 수 있다.19 is a block diagram illustrating an example of an electronic system including semiconductor devices according to some embodiments of the inventive concepts. Referring to FIG. 19,
전자 시스템(1200)은 모바일 시스템, 개인용 컴퓨터, 산업 컴퓨터, 또는 다양한 기능들을 수행하는 로직 시스템들로서 사용될 수 있다. 일 예로, 모바일 시스템은 개인용 정보 단말기(PDA), 이동용 컴퓨터, 웹 태블릿, 모바일 폰, 무선 폰, 랩탑 컴퓨터, 메모리 카드, 디지털 뮤직 플레이어, 그리고 정보 송신/수신 시스템들 중 하나일 수 있다. 전자 시스템(1100)이 무선 통신들을 수행하는 경우, 전자 시스템(1100)은 제 3 세대 커뮤니케니션 시스템 CDMA, GSM, NADC, E-TDMA, WCDMA, 또는 CDMA 200의 커뮤니케이션 인터페이서 프로토콜로 사용될 수 있다. The
지금까지, 본 발명의 개념에 따른 실시예들이, 예시적인 실시예들을 도시하는 도면들 및 도면들에 포함된 참조 번호들과 함께 기술되었다. 발명의 개념들은, 그러나, 다른 다양한 형태로 실시될 수 있고, 여기에 기술된 실시예들에 제한되지 않는다. 반면에, 이러한 실시예들은 이러한 발명의 개념을 완전하게 제공할 수 있고, 본 발명의 기술 분야의 통상의 기술자들에게 발명의 범위가 완전히 전달될 수 있다. 도면들 및 명세서들을 통해 기술된 요소들은 참조 번호를 통해 언급될 수 있다. 여기에 사용된 표현 "및/또는"은, 관련된 목록의 아이템들 중 하나 또는 그 이상의 조합들을 포함할 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS To the best of our knowledge, embodiments in accordance with the concepts of the present invention have been described with reference to the drawings and accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments. The inventive concepts, however, may be embodied in various other forms, and are not limited to the embodiments described herein. On the contrary, the embodiments can provide the concept of the present invention completely, and the scope of the invention can be fully conveyed to those skilled in the art. The elements described through the drawings and specification may be referred to by way of reference numerals. The expression "and / or" used herein may include one or more combinations of items in the associated list.
여기에 다양한 요소들을 기술하기 위해 제 1, 제 2, 그리고 그 외의 용어들이 사용되었으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 제한되지 않음이 이해될 수 있다. 이러한 용어들은 단지 일 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용된다. 일 예로, 제 1 요소는 제 2 요소로 사용될 수 있고, 유사하게, 본 발명의 개념들의 범위로부터 제한됨이 없이, 제 2 요소는 제 1 요소로 사용될 수 있다. It is to be understood that the first, second, and other terms are used herein to describe various elements, but such elements are not limited to these terms. These terms are only used to distinguish one element from another. In one example, the first element can be used as the second element, and likewise, the second element can be used as the first element, without being limited by the scope of the concepts of the present invention.
본 명세서 상에, 일 요소가 다른 요소에 "결합된" 또는 "연결된" 또는 "상의"라는 용어로 언급될 때, 일 요소는 다른 요소에 직접 결합되거나, 연결되거나, 그 상에 존재할 수 있고, 또는 중간 요소들을 포함할 수 있다. 이와 달리, 일 요소가 다른 요소에 "직접 결합되는" 또는 "직접 연결되는" 또는 "직접 그 상에"라는 표현으로 기술될 때는, 중간 요소가 개입되지 않을 수 있다. 요소들 간의 관계를 설명하기 위해 쓰이는 다른 단어들은 같은 식으로 해석되어야 한다(예를 들어, "사이에"에 비해 "직접적으로 사이에", "인접하는"에 비해 "직접적으로 인접하는", 등등)In the specification, when an element is referred to as being "coupled" or "connected" or "phase" to another element, an element can be directly coupled to, coupled to, Or intermediate elements. Alternatively, when an element is described as being "directly coupled" or "directly connected" or "directly on" another element, the intermediate element may not be involved. Other words used to describe the relationship between elements should be interpreted in the same way (eg, "directly in between" versus "between", "directly adjacent" versus "adjacent", etc.) )
"아래" 또는 "위" 또는 "상부" 또는 “하부” 또는 "수평의" 또는 "수직의"들과 같은 상대적인 용어들은, 도면들에 도시된 일 요소, 층, 또는 영역과 다른 요소, 층 또는 영역과의 관계를 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면들에 도시된 방위들에 더해, 반도체 소자의 다른 방위들을 포함하는 것으로 의도되는 것으로 이해될 수 있다.Relative terms such as "below" or "above" or "upper" or " lower " or "horizontal" or "vertical" Can be used to describe the relationship with the region. It will be appreciated that these terms, in addition to the orientations shown in the Figures, are intended to include other orientations of the semiconductor device.
여기에 기술된 전문 용어들은, 기술된 특정 실시예들을 기술하기 위한 목적으로 사용된 것일 뿐, 본 발명을 제한하지 않는다. 여기에 사용된 단수형 용어들은, 그 맥락이 명백하게 드러나지 않는 한 복수형 또한 포함하는 것으로 의도될 수 있다. 명세서 상에 사용된 "구성한다", "구성하는", "포함한다" 및/또는 "포함하는"의 용어들은, 언급된 특징들, 요소들, 및/또는 구성요소들을 명확히 하는 것으로 이해될 수 있으나, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들, 요소들, 구성요소들, 및/도는 그들의 그룹들의 존재 또는 추가를 제한하는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only, and is not intended to be limiting of the invention. The singular terms used herein may be considered to include plural forms unless the context clearly indicates otherwise. The terms "comprise," "comprise," "includes," and / or "including," as used in the specification, may be understood to be descriptive of the stated features, elements, and / , But does not limit the presence or addition of one or more other features, elements, components, and / or groups thereof.
본 발명의 개념들의 실시예들은, 본 발명의 개념들의 이상적인 실시예들(및 중간 구조체들)의 개략적인 사시도들 및 단면도들을 참조하여 여기에 기술된다. 도면들의 층들 및 영역들의 두께는 명확성을 위해, 과장될 수 있다. 추가적으로, 도면들의 형상들로부터 변형물들, 일 예로, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들은, 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 여기에 기술된 특정 형상들에 제한되는 것으로 이해되지 않고, 그 다양한 변형물들, 일 예로, 제조 과정을 포함할 수 있다. Embodiments of the concepts of the present invention are described herein with reference to schematic perspective views and cross-sectional views of ideal embodiments (and intermediate structures) of the inventive concepts. The thicknesses of the layers and regions of the figures may be exaggerated for clarity. In addition, variations from the shapes of the figures, e.g., manufacturing methods and / or tolerances, can be expected. Accordingly, embodiments of the present invention are not to be construed as limited to the specific features described herein, and may include various variations thereof, e.g., a manufacturing process.
플로우 차트 블록들에 기술된 기능들/동작들은 플로우 차트에 기술된 순서들을 떠나, 일부 선택적인 완성물들을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 일 예로, 연달아 도시된 두 개의 블록들은, 사실은 실질적으로 동시에 수행될 수 있고, 그 관계된 기능/동작들에 따라, 그 순서들이 역으로 수행될 수 있다. 게다가, 플로우 차트들의 주어진 블록의 기능 및/또는 블록 다이어그램들은 복수의 블록들 및/또는 플로우 차트들의 두개 또는 그 이상의 블록들의 기능 및/또는 블록 다이어그램들로 분리될 수 있고, 적어도 부분적으로 통합될 수 있다. 결과적으로, 다른 블록들이 도시된 블록들 사이에 추가되거나 삽입될 수 있고, 블록들/동작들이 본 발명의 개념들의 범위 내에서 제한되지 않는 한, 생략될 수 있다.The functions / operations described in the flowchart blocks may be understood to include some optional completions, leaving the order described in the flow chart. In one example, two blocks shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, and the sequences may be performed inversely according to their associated functions / operations. In addition, the functions and / or block diagrams of a given block of flowcharts can be divided into functions and / or block diagrams of a plurality of blocks and / or two or more blocks of flowcharts, have. As a result, other blocks may be added or inserted between the illustrated blocks, and blocks / operations may be omitted as long as they are not limited within the scope of the inventive concepts.
본 발명의 전체로 이해된 바와 같이, 여기에 기술된 다양한 실시예들에 따른 소자들 및 소자들을 형성하는 방법들은, 통합 회로들과 같은 마이크로 전자 공학 소자들을 포함할 수 있다. 여기에 기술된 다양한 실시예들에 따른 복수의 소자들은, 동일한 마이크로 전자 공학 소자에 통합될 수 있다. 따라서, 여기에 도시된 사시도(들) 및 단면도(들)은 두 개의 방향들을 따라 모사될 수 있고, 마이크로 전자 공학 소자에서, 두 개의 방향들은 서로 수직할 필요가 없다. 따라서, 마이크로 전자 공학 소자의 평면도에서, 여기에 기술된 다양한 실시예들에 따른 소자들은, 어레이를 이루는 복수의 소자들 및/또는 마이크로 전자 공학 소자의 기능에 기반한 2차원적 패턴을 포함할 수 있다.As understood in its entirety, the elements and methods of forming elements in accordance with various embodiments described herein may include microelectronic components such as integrated circuits. A plurality of elements in accordance with various embodiments described herein may be integrated into the same microelectronic device. Thus, the perspective view (s) and section (s) depicted herein may be simulated along two directions, and in a microelectronic device, the two directions need not be perpendicular to each other. Thus, in a top view of a microelectronic device, elements in accordance with various embodiments described herein may include a two-dimensional pattern based on the functionality of a plurality of elements and / or microelectronic elements comprising the array .
여기에 기술된 다양한 실시예들에 따른 소자들은 마이크로 전자 공학 소자의 기능에 따라 다른 소자들 사이에 배치될 수 있다. 게다가, 여기에 기술된 다양한 실시예들에 따른 마이크로 전자 공학 소자들은 2개의 다른 방향들에 수직한 제 3 방향을 따라 모사될 수 있으므로, 3차원적인 통합 회로들을 제공할 수 있다.Devices according to various embodiments described herein may be disposed between other devices depending on the functionality of the microelectronic device. In addition, the microelectronic devices according to the various embodiments described herein can be simulated along a third direction perpendicular to two different directions, thereby providing three-dimensional integrated circuits.
따라서, 여기에 기술된 사시도(들) 및 단면도(들)은 여기에 기술된 복수의 소자들을 지지할 수 있다. 예를 들어, 평면에서 볼 때, 2개의 다른 방향들을 따라 연장된 구조 및/또는 투시적인 관점에서 볼 때, 3 개의 다른 방향들로 연장된 구조일 수 있다. 일 예로, 소자/구조의 단면도에서 도시된 단일의 소스/드레인, 소자/구조가 복수의 소스/드레인들 및 트랜지스터 구조들(또는 메모리 셀 구조들, 게이트 구조체들, 등등, 상황에 따라 적절한 구조)를 가질 때, 소자/구조의 평면 관점에서 도시될 수 있다.Thus, the perspective (s) and section (s) described herein can support a plurality of elements described herein. For example, it may be a structure extending in two different directions when viewed in a plane and / or a structure extending in three different directions in terms of perspective. In one example, a single source / drain, device / structure depicted in a cross-sectional view of a device / structure includes a plurality of source / drains and transistor structures (or memory cell structures, gate structures, / RTI > can be shown in plan view of the device / structure.
모든 실시예들은 어떤 방법 및/또는 조합에 의해 결합될 수 있다.All embodiments may be combined in any manner and / or combination.
도면들 및 명세서 상에서, 본 발명의 개념들에 따른 전형적인 실시예들이 개시되었고, 비록 구체적인 용어들이 사용되었으나, 일반적이고 구체적인 설명을 위해 사용되었을 뿐, 본 발명의 목적 또는 의도를 제한하지 않으며, 본 발명의 범위들은 기본적으로, 후술되는 청구항들에 의해 설정될 수 있다.In the drawings and specification, there have been disclosed typical embodiments in accordance with the concepts of the present invention, and although specific terms are employed, they are used for generic and specific purposes only and are not intended to limit the purpose or intent of the invention, Can basically be set by the claims that follow.
Claims (20)
기판 상에 복수의 핀 형상의 채널들을 형성하는 것;
상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 게이트 구조체를 형성하는 것;
상기 게이트 구조체의 일 측에 인접하는 소스/드레인을 형성하는 것;
상기 소스/드레인의 상부 표면 상에 금속 층을 형성하는 것; 그리고
상기 소스/드레인과 대향되는 상기 금속 층 상에 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함하되,
상기 소스/드레인은 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르고 상기 복수의 핀 형상의 채널들에 전기적으로 연결되며,
상기 전도성 콘택은 상기 금속 층의 길이 방향을 따라 제 1 길이를 갖고, 상기 제 1 길이는 상기 금속 층의 상기 길이 방향을 따른 상기 금속 층의 제 2 길이보다 작은 방법.
A method of forming a semiconductor device comprising:
Forming a plurality of fin-shaped channels on the substrate;
Forming a gate structure across the plurality of fin-shaped channels;
Forming a source / drain adjacent to one side of the gate structure;
Forming a metal layer on the upper surface of the source / drain; And
Forming a conductive contact on the metal layer opposite the source / drain,
Wherein the source / drain traverses the plurality of pin-shaped channels and is electrically connected to the plurality of pin-shaped channels,
Wherein the conductive contact has a first length along a longitudinal direction of the metal layer and the first length is less than a second length of the metal layer along the longitudinal direction of the metal layer.
상기 금속 층을 형성하는 것은:
상기 게이트 구조체 및 상기 소스/드레인 상에 절연 층을 형성하는 것;
상기 절연 층을 관통하고 상기 소스/드레인의 적어도 일 부분을 노출하는 개구를 형성하는 것; 그리고
상기 소스/드레인 상에 상기 금속 층을 형성하는 것을 포함하는 방법.
The method according to claim 1,
The metal layer is formed by:
Forming an insulating layer on the gate structure and the source / drain;
Forming an opening through the insulating layer and exposing at least a portion of the source / drain; And
And forming the metal layer on the source / drain.
상기 금속 층의 상기 길이 방향에 따른 상기 금속 층의 상기 제 2 길이는 상기 복수의 핀 형상의 채널들 중 인접하는 두 개의 채널들 사이의 거리보다 큰 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the second length of the metal layer along the longitudinal direction of the metal layer is greater than the distance between two adjacent ones of the plurality of pinned channels.
상기 절연 층은 제 1 절연 층을 포함하되,
상기 게이트 구조체를 형성하는 것은:
상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 더미 게이트 구조체를 형성하는 것;
상기 더미 게이트 구조체의 측부들 상에 제 2 절연 층을 형성하는 것; 그리고
상기 더미 게이트 구조체를 게이트 절연 층 및 게이트 전극으로 대체하는 것을 포함하되, 상기 게이트 전극은 금속을 포함하는 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the insulating layer includes a first insulating layer,
The gate structure is formed by:
Forming a dummy gate structure across the plurality of fin-shaped channels;
Forming a second insulating layer on the sides of the dummy gate structure; And
And replacing the dummy gate structure with a gate insulating layer and a gate electrode, wherein the gate electrode comprises a metal.
상기 절연 층은 제 1 절연 층을 포함하되,
상기 전도성 콘택을 형성하는 것은:
상기 개구 내의 상기 금속 층 상에 제 2 절연 층을 형성하는 것;
상기 제 2 절연 층을 관통하고 상기 금속 층을 노출하는 콘택 개구를 형성하는 것; 그리고
상기 콘택 개구 내에 상기 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함하는 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the insulating layer includes a first insulating layer,
Forming the conductive contact comprises:
Forming a second insulating layer on the metal layer in the opening;
Forming a contact opening through the second insulating layer and exposing the metal layer; And
And forming the conductive contact within the contact opening.
상기 금속 층은 실리사이드 층 및/또는 층들의 스택을 포함하되,
상기 층들의 스택은 절연 층 및 금속 층을 포함하는 스택, 또는 희토류 또는 알칼리 토금속 층, 금속 층 및 캡핑 층을 포함하는 스택을 포함하는 방법.
The method according to claim 1,
The metal layer comprises a stack of silicide layers and / or layers,
Wherein the stack of layers comprises a stack comprising an insulating layer and a metal layer, or a stack comprising a rare earth or alkaline earth metal layer, a metal layer and a capping layer.
상기 소스/드레인 및 상기 금속 층을 형성하는 것은:
상기 복수의 핀 형상의 채널들 및 상기 게이트 구조체 상에 절연 층을 형성하는 것;
상기 절연 층을 관통하고 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 노출하는 개구를 형성하는 것;
상기 개구에 의해 노출된 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 시드 층으로 이용하는 에피택셜 성장 공정을 수행하여 상기 개구 내에 소스/드레인을 형성하는 것; 그리고
상기 소스/드레인 상에 상기 금속 층을 형성하는 것을 포함하는 방법.
The method according to claim 1,
Forming the source / drain and the metal layer comprises:
Forming an insulating layer on the plurality of fin-shaped channels and the gate structure;
Forming an opening through the insulating layer and exposing the plurality of fin-shaped channels;
Performing an epitaxial growth process using the plurality of fin-shaped channels exposed by the opening as a seed layer to form a source / drain in the opening; And
And forming the metal layer on the source / drain.
기판 상에 복수의 핀 형상의 채널들을 형성하는 것;
상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 게이트 구조체를 형성하는 것;
상기 게이트 구조체의 일 측에 인접하는 소스/드레인을 형성하는 것;
상기 소스/드레인의 상부 표면 상에 금속 층을 형성하는 것; 그리고
상기 소스/드레인과 대향되는 상기 금속 층 상에 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함하되,
상기 소스/드레인은 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르고 상기 복수의 핀 형상의 채널들에 전기적으로 연결되며, 상기 전도성 콘택은 상기 복수의 핀 형상의 채널들 전부보다는 적게 수직적으로 중첩되는 방법.
A method of forming a semiconductor device comprising:
Forming a plurality of fin-shaped channels on the substrate;
Forming a gate structure across the plurality of fin-shaped channels;
Forming a source / drain adjacent to one side of the gate structure;
Forming a metal layer on the upper surface of the source / drain; And
Forming a conductive contact on the metal layer opposite the source / drain,
Wherein the source / drain traverses the plurality of pin-shaped channels and is electrically connected to the plurality of pin-shaped channels, the conductive contacts overlapping less vertically than all of the plurality of pin-shaped channels.
상기 금속 층은 상기 복수의 핀 형상의 채널들의 제 1 개수와 수직적으로 중첩되고, 상기 제 1 개수는 상기 전도성 콘택과 수직적으로 중첩되는 상기 복수의 핀 형상의 채널들의 제 2 개수보다 큰 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the metal layer is vertically superimposed on a first number of the plurality of pinned channels and the first number is greater than a second number of the plurality of pinned channels vertically overlapping the conductive contact.
상기 금속 층은 상기 복수의 핀 형상의 채널들 전부와 수직적으로 중첩되는 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the metal layer is vertically overlapped with all of the plurality of pin-shaped channels.
상기 전도성 콘택은 상기 금속 층의 길이 방향을 따라 상기 금속 층의 오직 일 부분과 수직적으로 중첩되는 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the conductive contact is vertically overlapped with only a portion of the metal layer along the length of the metal layer.
상기 금속 층 및 상기 전도성 콘택을 형성하는 것은:
상기 게이트 구조체 및 상기 소스/드레인 상에 제 1 절연 층을 형성하는 것;
상기 제 1 절연 층을 관통하고 상기 소스/드레인을 노출하는 개구를 형성하는 것;
상기 소스/드레인 상에 상기 금속 층을 형성하는 것;
상기 개구 내의 상기 금속 층 상에 제 2 절연 층을 형성하는 것;
상기 제 2 절연 층을 관통하고 상기 금속 층을 노출하는 콘택 개구를 형성하는 것; 그리고
상기 콘택 개구 내에 상기 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함하는 방법.
9. The method of claim 8,
The metal layer and the conductive contact are formed by:
Forming a first insulating layer on the gate structure and the source / drain;
Forming an opening through the first insulating layer and exposing the source / drain;
Forming the metal layer on the source / drain;
Forming a second insulating layer on the metal layer in the opening;
Forming a contact opening through the second insulating layer and exposing the metal layer; And
And forming the conductive contact within the contact opening.
상기 게이트 구조체를 형성하는 것은:
상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 더미 게이트 구조체를 형성하는 것;
상기 더미 게이트 구조체의 측부들 상에 제 3 절연 층을 형성하는 것; 그리고
상기 더미 게이트 구조체를 게이트 절연 층 및 게이트 전극으로 대체하는 것을 포함하되, 상기 게이트 전극은 금속을 포함하는 방법.
13. The method of claim 12,
The gate structure is formed by:
Forming a dummy gate structure across the plurality of fin-shaped channels;
Forming a third insulating layer on the sides of the dummy gate structure; And
And replacing the dummy gate structure with a gate insulating layer and a gate electrode, wherein the gate electrode comprises a metal.
상기 금속 층은 실리사이드 층 및/또는 층들의 스택을 포함하고,
상기 층들의 스택은, 절연 층 및 금속 층을 포함하는 스택, 또는 희토류 또는 알칼리 토금속 층, 금속 층, 그리고 캡핑 층을 포함하는 스택을 포함하는 방법.
9. The method of claim 8,
The metal layer comprises a stack of silicide layers and / or layers,
Wherein the stack of layers comprises a stack comprising an insulating layer and a metal layer, or a stack comprising a rare earth or alkaline earth metal layer, a metal layer, and a capping layer.
기판 상에 복수의 핀 형상의 채널들을 형성하는 것;
상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 게이트 구조체를 형성하는 것;
상기 게이트 구조체의 일 측에 인접하는 소스/드레인을 형성하는 것;
상기 소스/드레인의 상부 표면 상에 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함하되,
상기 소스/드레인은 상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르고 상기 복수의 핀 형상의 채널들에 전기적으로 연결되며,
상기 전도성 콘택은 상기 소스/드레인의 길이 방향을 따라 제 1 길이를 갖고, 상기 제 1 길이는 상기 소스/드레인의 길이 방향에 따른 상기 소스/드레인의 제 2 길이보다 짧은 방법.
A method of forming a semiconductor device comprising:
Forming a plurality of fin-shaped channels on the substrate;
Forming a gate structure across the plurality of fin-shaped channels;
Forming a source / drain adjacent to one side of the gate structure;
Forming a conductive contact on the upper surface of the source / drain,
Wherein the source / drain traverses the plurality of pin-shaped channels and is electrically connected to the plurality of pin-shaped channels,
Wherein the conductive contact has a first length along the length of the source / drain and the first length is less than the second length of the source / drain along the length of the source / drain.
상기 전도성 콘택은 상기 복수의 핀 형상의 채널들의 오직 일 부분과 수직적으로 중첩하는 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the conductive contact vertically overlaps only a portion of the plurality of pin-shaped channels.
상기 소스/드레인 및 상기 전도성 콘택 사이에 금속 층을 형성하는 것을 더 포함하고,
상기 금속 층은 상기 소스/드레인의 길이 방향을 따라 제 3 길이를 갖고, 상기 제 3 길이는 상기 전도성 콘택의 상기 제 1 길이보다 큰 방법.
16. The method of claim 15,
Further comprising forming a metal layer between the source / drain and the conductive contact,
Wherein the metal layer has a third length along the length of the source / drain and the third length is greater than the first length of the conductive contact.
상기 소스/드레인 및 상기 전도성 콘택 사이에 금속 층을 형성하는 것을 더 포함하고,
상기 금속 층 및 상기 전도성 콘택을 형성하는 것은:
상기 게이트 구조체 및 상기 소스/드레인 상에 제 1 절연 층을 형성하는 것;
상기 제 1 절연 층을 관통하고 상기 소스/드레인을 노출하는 개구를 형성하는 것;
상기 소스/드레인 상에 상기 금속 층을 형성하는 것;
상기 개구 내의 상기 금속 층 상에 제 2 절연 층을 형성하는 것;
상기 제 2 절연 층을 관통하고 상기 금속 층을 노출하는 콘택 개구를 형성하는 것; 그리고
상기 콘택 개구 내에 상기 전도성 콘택을 형성하는 것을 포함하되, 상기 전도성 콘택은 상기 금속 층과 접촉하는 방법.
16. The method of claim 15,
Further comprising forming a metal layer between the source / drain and the conductive contact,
The metal layer and the conductive contact are formed by:
Forming a first insulating layer on the gate structure and the source / drain;
Forming an opening through the first insulating layer and exposing the source / drain;
Forming the metal layer on the source / drain;
Forming a second insulating layer on the metal layer in the opening;
Forming a contact opening through the second insulating layer and exposing the metal layer; And
And forming the conductive contact within the contact opening, wherein the conductive contact is in contact with the metal layer.
상기 게이트 구조체를 형성하는 것은:
상기 복수의 핀 형상의 채널들을 가로지르는 더미 게이트 구조체를 형성하는 것;
상기 더미 게이트 구조체의 측부들 상에 제 3 절연 층을 형성하는 것; 그리고
상기 더미 게이트 구조체를 상기 게이트 절연 층 및 게이트 전극으로 대체하는 것을 포함하되, 상기 게이트 전극은 금속을 포함하는 방법.
19. The method of claim 18,
The gate structure is formed by:
Forming a dummy gate structure across the plurality of fin-shaped channels;
Forming a third insulating layer on the sides of the dummy gate structure; And
And replacing the dummy gate structure with the gate insulating layer and the gate electrode, wherein the gate electrode comprises a metal.
상기 금속 층은 실리사이드 층 및/또는 층들의 스택을 포함하되,
상기 층들의 스택은 유전체 층 및 금속 층의 스택, 또는 희토류 또는 알칼리 토금속 층, 금속 층, 그리고 캡핑 층을 포함하는 스택을 포함하는, 방법.16. The method of claim 15,
The metal layer comprises a stack of silicide layers and / or layers,
Wherein the stack of layers comprises a stack of a dielectric layer and a metal layer, or a stack comprising a rare earth or alkaline earth metal layer, a metal layer, and a capping layer.
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